GitOps-Softwareentwicklungsprinzipien – Und die Vorteile für die gesamte Organisation

Das GitOps-Modell für die Softwareentwicklung ist ein Segen für Produktivität und Softwaresicherheit. Unternehmen, die es nicht annehmen, verpassen eine große Chance, bessere Software schneller und mit geringerem Risiko zu veröffentlichen. Dies kommt der gesamten Organisation zugute, indem die Möglichkeit von fehlerhafter Software bis hin zu Cyberangriffen reduziert wird. Hier ist ein kurzer historischer Überblick, um zu erklären, was GitOps ist, wie es sich entwickelt hat, warum Entwickler es lieben und warum auch Unternehmen es sollten.

Geschichte von DevOps

DevOps wurde vor etwa einem Jahrzehnt geschaffen, um die langjährige Kluft zwischen Softwareentwicklung und IT-Betrieb zu überbrücken. Traditionell arbeiteten diese beiden Gruppen in Silos: Entwickler konzentrierten sich auf das Schreiben von Code und das Hinzufügen neuer Funktionen, während das Betriebsteam für Bereitstellung und Wartung der Software in Produktionsumgebungen verantwortlich war. Diese Trennung führte oft zu Missverständnissen, widersprüchlichen Zielen und Verzögerungen. Entwickler strebten nach schneller Innovation, manchmal wurden Änderungen eingeführt, die das System destabilisieren könnten, während der Betrieb die Systemstabilität und die Betriebszeit priorisierte und häufig gegen häufige Änderungen widerstand.

DevOps begegnete diesen Herausforderungen, indem es eine Kultur der Zusammenarbeit und geteilten Verantwortung förderte. Durch die Integration von Entwicklungs- und Betriebspraktiken konnten Teams während des gesamten Softwarelebenszyklus – von der Codierung und dem Testen bis zur Bereitstellung und Überwachung – enger zusammenarbeiten. Automatisierungstools und Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD)-Pipelines wurden zu einem zentralen Bestandteil dieses Ansatzes und ermöglichten schnellere und zuverlässigere Software-Releases. Dies verbesserte nicht nur die Effizienz, sondern auch die Fähigkeit, schnell auf Kundenfeedback und Marktveränderungen zu reagieren.

Seit seiner Einführung hat sich DevOps von einer Nischenpraxis zu einem Eckpfeiler der modernen Softwareentwicklung und IT-Operationen entwickelt, was den Bedarf der Branche widerspiegelt, Software in einer zunehmend komplexen technologischen Landschaft schneller und zuverlässiger bereitzustellen. Eine bedeutende Entwicklung in DevOps war die Verbreitung und Reife von Tools, die Automatisierung und Skalierbarkeit verbessern. Die Einführung von Containerisierungstechnologien wie Docker im Jahr 2013 revolutionierte die Anwendungspaketerstellung und -bereitstellung und ermöglichte Konsistenz über verschiedene Umgebungen hinweg. Kubernetes, 2015 von Google Open Source gestellt, wurde zum Standard für die Orchestrierung containerisierter Anwendungen im großen Maßstab. Infrastructure-as-Code (IaC)-Tools wie Terraform und Konfigurationsmanagement-Tools wie Ansible und Puppet ermöglichten es Teams, Infrastruktur programmatisch zu verwalten und bereitzustellen, was die Effizienz steigert und Fehler reduziert.

Die Rolle und Prinzipien von GitOps

Der Umfang von DevOps hat sich auch auf zusätzliche Disziplinen erweitert. Eine der wichtigsten davon ist GitOps. Git-basierte Workflows ermöglichen die Verwaltung von Softwarebereitstellungsprozessen und Infrastruktur. Infrastrukturkonfigurationen werden als Code behandelt, der versionskontrolliert und geprüft werden kann. Dies hat eine einzige Quelle der Wahrheit für die Infrastruktur- und Anwendungsbereitstellung geschaffen, was entscheidend für die Straffung und Automatisierung des Continuous-Delivery-Prozesses für höhere Zuverlässigkeit und Effizienz war.

Die Prinzipien von GitOps sind klar und schaffen einen streng kontrollierten und zuverlässigen Workflow:

• Deklarative Konfiguration ist das Herzstück von GitOps. Sie ermöglicht es Entwicklern, die manuelle Konfiguration von Infrastruktur und Anwendungen durch die Definition aller Konfigurationen als Code zu ersetzen. Dieser Ansatz gewährleistet einen zuverlässigen, überprüfbaren und wiederholbaren Systemzustand und ermöglicht es der Versionskontrolle, als Grundlage für die kontinuierliche Verbesserung des Zustands zu dienen.
• Versionskontrolle wird durch Git ermöglicht, das die deklarativen Konfigurationen verwaltet und speichert, so dass jede Systemänderung aufgezeichnet wird. Dieser Änderungsverlauf ermöglicht reibungslose Rollbacks zu einem vorherigen Zustand und gewährleistet gleichzeitig Rechenschaftspflicht und Rückverfolgbarkeit.
• Automatisierte Bereitstellung ermöglicht es GitOps, die deklarierten Konfigurationen auf die Zielumgebung anzuwenden und kontinuierlich sicherzustellen, dass der tatsächliche Zustand der Umgebung mit den in Git definierten deklarierten Konfigurationen synchron bleibt.
• Selbstheilung ist ein Kernprinzip von GitOps, das sicherstellt, dass bei Abweichungen zwischen dem gewünschten Git-Zustand und dem tatsächlichen Umgebungszustand alle Diskrepanzen automatisch und sofort korrigiert werden.
• Kontinuierliche Bereitstellung Integration von GitOps mit bestehenden CI/CD-Pipelines stellt sicher, dass bei jedem neuen Commit im Git-Repository der Bereitstellungsprozess automatisch ausgelöst wird, um konsistente Updates in allen Umgebungen zu gewährleisten.

Vorteile von GitOps

Die Vorteile der Implementierung dieser GitOps-Prinzipien wirken sich auf Entwickler, Sicherheitsteams, den Geschäftsbetrieb und letztendlich auf die Software-Endbenutzer aus. GitOps bietet:

• Verbesserte Sicherheit durch minimierten Zugriff auf Produktionsumgebungen, wobei alle Änderungen über Git erfolgen, was die Wahrscheinlichkeit nicht autorisierter Änderungen reduziert. Pull-Requests und Code-Reviews stellen sicher, dass alle Änderungen bewertet werden, bevor sie implementiert werden.
• Erhöhte Konsistenz und Zuverlässigkeit durch die Definition des gewünschten Zustands als Code, was eine konsistente Bereitstellung in allen Umgebungen erzwingt. Darüber hinaus stellt die automatisierte Abstimmung kontinuierlich sicher, dass der gewünschte Zustand beibehalten wird, was das Risiko von Konfigurationsdrift senkt und die Zuverlässigkeit erhöht.
• Steigerung der Entwicklerproduktivität durch die Straffung von Bereitstellungsprozessen, sodass Entwickler ihre Zeit mit dem Schreiben von Code anstatt mit der Wartung der Infrastruktur verbringen können.
• Beschleunigte Fehlerwiederherstellung durch schnelles Zurücksetzen auf einen vorherigen, fehlerfreien Zustand mittels eines einfachen Git-Befehls, wodurch Ausfallzeiten auf ein absolutes Minimum reduziert werden.
• Massive Skalierbarkeit dank deklarativer Konfigurationen und automatisierter Prozesse, die Deployments mühelos übersichtlich und konsistent halten.
• Verbesserte Zusammenarbeit und Wissensteilung durch die Möglichkeit für Teams, gemeinsam an der Konfiguration von Templates zu arbeiten, Änderungen zu überprüfen und Best Practices zu entwickeln und auszutauschen.

Sicheres GitOps

Während Entwickler die Einfachheit und Geschwindigkeit der ersten GitOps-Deployments schätzten, fürchtete der Rest der Organisation die Risiken unsicherer oder fehlerhafter Releases in der Produktion. In einem typischen Workflow mit einem Standard-GitOps-Setup checken Entwickler beispielsweise ihre Codeänderungen in Git ein, was einen Jenkins-Build auslöst. Nach erfolgreichem Build wird das Artefakt an das Repository geschickt. Argo CD erkennt diesen neuen Build und deployt das Artefakt automatisch in die Produktionsumgebung. Dieser Prozess gewährleistet Continuous Deployment, fehlt aber an kritischen Sicherheitsüberprüfungen.

Unternehmen haben kürzlich begonnen, sichere GitOps-Prozesse hinzuzufügen, die GitOps mit Schutzmaßnahmen versehen, wobei jede Veröffentlichung im Hintergrund auf Sicherheitslücken geprüft wird, bevor sie bereitgestellt wird. In einem sicheren GitOps-Workflow wird bei der Erkennung eines neuen Builds ein umfassender Sicherheitsscan ausgelöst und die Ergebnisse anhand der Richtlinien des Unternehmens ausgewertet. Werden Verstöße festgestellt, wird die Bereitstellung blockiert und das zu behebende Problem an das zuständige Team gemeldet. So wird sichergestellt, dass nur sicherer und konformer Code in die Produktion gelangt.

Fazit

Während Organisationen zunehmend den Wert von DevOps-Praktiken für gesteigerte Effizienz und Zuverlässigkeit erkennen, ist es wirklich das GitOps-Modell, das den notwendigen Rahmen bietet, um dies möglich zu machen. GitOps ermöglicht eine höhere Entwicklerproduktivität und Softwarezuverlässigkeit, und wenn ein sicherer GitOps-Workflow hinzugefügt wird, profitiert die gesamte Organisation davon, indem sie das Spektrum der Risiken reduziert, die in gefährlicher Software inhärent sind — von Benutzerfrustrationen über Datenverletzungen bis hin zu regulatorischen Geldstrafen.